TOP > 国内特許検索 > 離散スペクトルのスペクトル位相計測装置、及び、離散スペクトルのスペクトル位相計測方法

離散スペクトルのスペクトル位相計測装置、及び、離散スペクトルのスペクトル位相計測方法 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P110002475
掲載日 2011年4月26日
出願番号 特願2008-076557
公開番号 特開2009-229310
登録番号 特許第5170748号
出願日 平成20年3月24日(2008.3.24)
公開日 平成21年10月8日(2009.10.8)
登録日 平成25年1月11日(2013.1.11)
発明者
  • 鈴木 隆行
  • 桂川 眞幸
出願人
  • 国立大学法人電気通信大学
発明の名称 離散スペクトルのスペクトル位相計測装置、及び、離散スペクトルのスペクトル位相計測方法 コモンズ 新技術説明会
発明の概要

【課題】離散スペクトルのスペクトル位相を高速かつ高感度に測定する。
【解決手段】レーザー光L1,L2からビームスプリッター11により分離された一方の被測定光L1a,L2aを励起光として非線形媒質12Aを含む広帯域離散スペクトル生成用セル12により広帯域離散スペクトルを発生するとともに、上記ビームスプリッター11により分離された他方の被測定光L1b,L2bに光遅延器13により遅延量を与え、上記広帯域離散スペクトル生成用セル12により生成されるスペクトルと、上記光遅延器13により遅延された上記他方の被測定光L1b,L2bを混合して和周波数スペクトル発生器14の非線形光学結晶14Bを通過させることにより和周波スペクトルを発生し、制御部15により上記光遅延器13により上記他方の被測定光L1b,L2bに与える遅延量を可変制御して、各スペクトル線が互いに干渉する様子を観測装置16で観測する。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


近年、気体分子の振動や回転状態を断熱的に励起し、特定の二準位間に最大値に迫る高いコヒーレンスを持つ分子を高密度に生成することが可能となった。高いコヒーレンスを持つ分子集団は対応する量子状態間の遷移周波数で周期的に屈折率変化をする媒質として振る舞い、通過する光を高効率に変調できる。この結果、ラマンサイドバンド光と呼ばれる広帯域な離散スペクトルが生成される。



ラマンコヒーレンスの生成には、ラマン遷移に対応する周波数差を持つ二種類のレーザー光を同時に入射する。周波数差をラマン遷移の共鳴周波数からわずかに離調することで、断熱的に二準位間の重ね合わせ状態を生成できる。高いコヒーレンスを持つ分子集団による光変調では、周波数の変換効率が高いため、全てのラマンサイドバンド光が励起光と同軸に発生するという特徴を持つ。これはフーリエ合成による超短パルス生成にも有利に働き、超短パルス発生の現実的な新手法として注目されている。



また、フェムト秒の超短パルス光は、非線形光学応答を利用した非破壊、非侵襲の物質測定、ガラスや金属や半導体の超精細加工、細胞の切削や操作などに利用できるだけでなく、光の干渉性を利用して物体内部を撮像するOCT(Optical Coherence Tomography)や多光子顕微鏡の光源、X線に代わる検査用電磁波となる波長30μm~3nmのテラヘルツ波発生装置などへの応用が期待されている。




【特許文献1】特開2005-251810号公報

産業上の利用分野


本発明は、波長の励起レーザー光の上記非線形媒質における差周波数に対応する周波数のコヒーレンスな屈折率変化を誘起して、広帯域離散スペクトルを発生する広帯域離散スペクトル発生装置における離散スペクトルのスペクトル位相計測装置、及び、離散スペクトルのスペクトル位相計測方法及び、その周波数制御方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被測定光である離散スペクトル発生用の波長のレーザー光を一方の被測定光と他方の被測定光に分離するビームスプリッターと、
上記ビームスプリッターにより分離された一方の被測定光が励起光として入射され、非線形媒質を含み、上記励起光として入射される上記一方の被測定光である上記2波長のレーザー光の上記非線形媒質における差周波数に対応する周波数のコヒーレンスな屈折率変化を誘起して、広帯域離散スペクトルを発生する広帯域離散スペクトル生成用セルと、
上記ビームスプリッターにより分離された他方の被測定光が入射される光遅延器と、
上記一方の被測定光を励起光として上記広帯域離散スペクトル生成用セルにより生成される広帯域離散スペクトルと、上記光遅延器により遅延された上記他方の被測定光が混合されて入射される非線形光学結晶を通過させることにより和周波スペクトルを発生する和周波スペクトル発生器と、
上記光遅延器により上記他方の被測定光に与える遅延量を可変制御する制御部と、
上記和周波スペクトル発生器により発生される和周波スペクトルを分光して観測する観測装置とを備え、
上記制御部により上記光遅延器の遅延量を制御して、上記和周波スペクトル発生器により発生される和周波スペクトルの各スペクトル線が互いに干渉する様子を上記観測装置で観測することにより、各スペクトル線間の位相差から被測定光の位相を見積もることを特徴とする離散スペクトルのスペクトル位相計測装置。

【請求項2】
上記制御部により上記光遅延器の遅延量を制御して、上記他方の被測定光に与える遅延量を掃引することにより、離散スペクトルの周波数間隔の逆数に対応する光学遅延を1周期として全ての和周波成分の干渉条件を変化させて、上記観測装置により上記和周波スペクトル発生器により発生される和周波スペクトルを分光して観測することを特徴とする請求項1記載の離散スペクトルのスペクトル位相計測装置。

【請求項3】
上記広帯域離散スペクトル生成用セルは、非線形媒質としてラマン媒質を含むことを特徴とする請求項1記載のスペクトル位相計測装置。

【請求項4】
被測定光である離散スペクトル発生用の2波長のレーザー光を一方の被測定光と他方の被測定光にビームスプリッターにより分離し、
上記ビームスプリッターにより分離された一方の被測定光を励起光として非線形媒質を含む広帯域離散スペクトル生成用セルに入射して、上記一方の被測定光である上記2波長のレーザー光の上記非線形媒質における差周波数に対応する周波数のコヒーレンスな屈折率変化を誘起して、広帯域離散スペクトルを発生するとともに、
上記ビームスプリッターにより分離された他方の被測定光を光遅延器に入射して、上記他方の被測定光である上記2波長のレーザー光に遅延量を与え、
上記一方の被測定光を励起光として上記広帯域離散スペクトル生成用セルにより生成される広帯域離散スペクトルと、上記光遅延器により遅延された上記他方の被測定光を混合して和周波スペクトル発生器の非線形光学結晶を通過させることにより和周波スペクトルを発生し、
上記光遅延器により上記他方の被測定光に与える遅延量を可変制御して、上記和周波スペクトル発生器により発生される和周波スペクトルの各スペクトル線が互いに干渉する様子を観測装置で観測することにより、各スペクトル線間の位相差から被測定光の位相を見積もることを特徴とする離散スペクトルのスペクトル位相計測方法。
産業区分
  • 測定
  • 光学装置
  • 固体素子
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2008076557thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close